赤霉素浸种与层积时间对距瓣尾囊草种子萌发的影响
2015-12-02胡进耀杨敬天孙承东
胡进耀,杨敬天,贺 静,孙承东
(绵阳师范学院,四川绵阳 621000)
毛茛科尾囊草属(Urophysa Ulbr.),为我国种子植物特有属。世界上仅存两种,分别是尾囊草和距瓣尾囊草,其中距瓣尾囊草(Urophysa rochkii Ulbr.)仅在江油市涪江中上游有分布[1]。1925年,约瑟夫.洛克(J.F.Rock)于四川省江油地区首次发现距瓣尾囊草[5],而其后80年间一直未发现该种。直到2005年,在四川江油市涪江沿岸再次发现,并即将列入国家“一级珍稀保护植物”名录[6]。因其花瓣有距,距瓣尾囊草在植物分类学和珍稀植物基因工程保护上具有重要的地位,且具有花期长、花瓣及叶片色彩丰富以及富含油脂等重要生物多样性保护价值和观赏价值[2-4]。但随着四川省武引工程的顺利进行,该地区大部分距瓣尾囊草的生存受到威胁。因此,在保护现有资源的基础上,如何引种驯化、繁育栽培、扩大野外种群是我们所面临的首要问题。本试验研究了赤霉素浸种和层积时间对种子萌发的影响,目的在于提高距瓣尾囊草的发芽指标,为完善其种子繁殖技术、引种驯化以及生态种群恢复提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
种子于2012年6月采集于江油市武都水库区内,选择成熟优良的种子晒干后,放置于阴凉干燥处密封保存。
1.2 实验方法
2013年2月中旬,供试距瓣尾囊草种子先经2%次氯酸钠消毒5 min,去离子水充分洗净吸干后置于不同浓度的赤霉素溶液0(CK)、50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、400 mg·L-1、800 mg·L-1溶液中浸泡24 h;浸种结束后分别层积0 d、30 d、60 d后用去离子水充分清洗后放入垫有滤纸的以去离子水为培养液的直径9 cm的培养皿中;并将培养皿置于25℃恒温培养箱中进行发芽测定,每处理30粒,3次重复。在试验期间注意适时更换滤纸、喷水以保持距瓣尾囊草种子和滤纸清洁、湿润[7]。
1.3 数据统计
每日观察并记录种子发芽情况,以有种子开始发芽为始芽日,直至全天24 h未有新种子发芽为止,两者之间的间隔天数为发芽持续期[8],按下列公式计算其发芽率、发芽势、发芽值等指标[9-10]。
发芽率(%)=(正常发芽种子粒数/供试种子总粒数)×100%;
发芽势(%))=(正常到达高峰时正常发芽种子粒数/供试种子总粒数)×100%。
所有试验数据采用Excel2003和SPSS18.0统计软件进行分析处理。
2 结果与分析
2.1 不同浓度赤霉素浸种后不经层积处理对距瓣尾囊草种子发芽势和发芽率的影响
由表1可知,距瓣尾囊草的种子在清水浸泡后不经层积处理,其发芽率为0,赤霉素浸泡不经层积处理,只有少数种子发芽,发芽率和发芽势都很低。随着赤霉素浓度的增加,种子的始芽日和高峰日有提前的趋势,发芽率和发芽势有增大的趋势。其中,不经层积处理的距瓣尾囊草种子以400 mg·L-1赤霉素浸泡的发芽率和发芽势最大,分别为6.65%和4.21%。
表1 不同浓度赤霉素浸种不经层积处理对距瓣尾囊草种子发芽的影响
2.2 不同浓度赤霉素浸种层积30 d对距瓣尾囊草种子发芽势和发芽率的影响
由表2可知,经赤霉素浸种处理并层积30 d后,距瓣尾囊草种子都较对照提前了始芽日和高峰日,始芽日比对照提前1 d~3 d,高峰日较对照提前1 d~3 d,除了经200 mg·L-1浓度赤霉素浸种处理外,在其余浓度处理下,发芽持续期比对照缩短了2 d~3 d。距瓣尾囊草种子经赤霉素浸泡并层积处理30 d后与对照相比,其种子发芽率和发芽势都显著提高,其中 800 mg·L-1和 400 mg·L-1浓度的赤霉素浸种处理的发芽率分别较对照提高了50.47%和43.95%,发芽势分别较对照提高了37.21%和32.52%,而且这两个浓度的赤霉素浸种处理也比其余赤霉素浓度浸种处理的发芽率、发芽势显著提高,但是400 mg·L-1和 800 mg·L-1浓度的赤霉素浸种处理之间的发芽率、发芽势没有产生明显的差异,说明经赤霉素处理并层积30 d后,在赤霉素浓度达到400 mg·L-1时对距瓣尾囊草种子的发芽起到的促进作用是最大的。
表2 不同浓度赤霉素浸种层积30 d对距瓣尾囊草种子发芽的影响
2.3 不同浓度赤霉素浸种层积60 d对距瓣尾囊草种子发芽势和发芽率的影响
由表3可知,经赤霉素浸种处理后并层积60 d后,距瓣尾囊草种子的始芽日和高峰日都比对照有所提前,始芽日比对照提前了2 d~3 d,高峰日较对照提前了1 d~3 d,发芽持续期比对照缩短了2 d~4 d,距瓣尾囊草种子经赤霉素浸种处理并层积60 d后,其种子发芽率和发芽势都比对照有了显著提高,其中 50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、400 mg·L-1和800 mg·L-1浓度赤霉素浸种处理的发芽率分别比对照提高了5.13%、21.59%、24.49%、46.34%和39.75%,差异相对都比较显著;发芽势分别比对照提高了38.61%、43.35%、46.85%、59.9%和56.55%,都达到了显著差异。其中赤霉素400 mg·L-1和 800 mg·L-1两个浓度处理的发芽率、发芽势比其它处理和对照都得到了显著提高,但是400 mg·L-1和 800 mg·L-1浓度赤霉素浸种处理之间的发芽率、发芽势没有产生明显差异,说明经赤霉素浸种处理并层积60 d后,赤霉素浓度达到400 mg·L-1时对于促进距瓣尾囊草种子发芽起到的作用即达到最大。
表3 不同浓度赤霉素浸种层积60 d对距瓣尾囊草种子发芽的影响
3 讨论
3.1 赤霉素浸种对距瓣尾囊草种子萌发的影响
赤霉素是一类重要的植物生长调节激素,它对解除种子的休眠、促进基因的表达、增加植物内部水解酶的合成、修复受到破坏的细胞膜、提高种子的活力具有重要作用[11-12]。一定浓度的赤霉素浸种可提高牧草[13]、月见草[14]、薰衣草[15]等许多植物种子的发芽率,只是不同植物种子所适宜的赤霉素浸种处理浓度有所不同,吕桂云曾报道用浓度200 mg·L-1的赤霉素对紫苏种子浸泡8 h-10 h效果最好[16],周立业也曾用赤霉素对防风种子进行过浸种层积处理,并发现在浸种24h的条件下,最适宜的赤霉素浓度为400 mg·L-1,在浸种36 h的条件下,最适宜的赤霉素浓度为400 mg·L-1[17]。本试验研究结果表明,使用赤霉素浸种,可以大大提高距瓣尾囊草种子的发芽率和发芽势,且会提前其始芽日和发芽高峰日,会缩短发芽持续期,即使未经层积处理,只是经过赤霉素浸种处理也会有部分种子发芽,只不过发芽率较低,而赤霉素浓度达到400 mg·L-1时,其对距瓣尾囊草种子的萌发起到的促进作用即可达到最大。
3.2 层积处理对距瓣尾囊草种子萌发的影响
罗弦等通过研究低温层积处理对4种不同的苔草种子休眠与萌发的影响,发现低温层积对打破苔草种子的生理休眠、减少内源脱落酸也有一定作用[18],本试验对距瓣尾囊草种子进行赤霉素处理后再进行低温层积,结果表明:不经层积处理的距瓣尾囊草种子在不加赤霉素处理的情况下不萌发,即使用不同浓度的赤霉素浸泡,而不经层积处理其发芽率和发芽势也很低,随着层积处理时间的延长,距瓣尾囊草种子的发芽率会逐渐提高。这说明距瓣尾囊草种子具有低温休眠的特性,可通过层积处理打破其这一特性。从层积处理时间的研究结果来看,距瓣尾囊草种子的休眠期较长,同时低温层积60 d的种子萌发效果要比30 d的效果好。在层积前用赤霉素浸泡也可明显的打破距瓣尾囊草种子的休眠特性,能显著的缩短层积时间,提高其发芽率和发芽势。
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